(57)【要約】      （修正有）【課題】簡便にかつ緻密にレンチキュラレンズ用凹部を形成することが可能なレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法、レンチキュラレンズ用凹部付き基板、レンチキュラレンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタを提供すること。【解決手段】基板上に、レンチキュラレンズ用凹部を形成するレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法であって、基板５に対し、基板のレンチキュラレンズ用凹部が形成される面とは反対の面側から、超短パルスレーザ光源よりレーザ光を照射して、基板に変質領域６を形成する工程と、変質領域を有する基板にエッチングを施し、レンチキュラレンズ用凹部を形成する工程とを有することを特徴とする。レーザ光のパルス幅は、１０ｆｓ〜１ｐｓである。レーザ光のパルスエネルギーは、１μＪ〜１ｍＪである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、レンチキュラレンズ用凹部を形成するレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法であって、
前記基板に対し、前記基板の前記レンチキュラレンズ用凹部が形成される面とは反対の面側から、超短パルスレーザ光源よりレーザ光を照射して、前記基板に変質領域を形成する工程と、
前記変質領域を有する前記基板にエッチングを施し、前記レンチキュラレンズ用凹部を形成する工程とを有することを特徴とするレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項２】
基板上に、レンチキュラレンズ用凹部を形成するレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法であって、
前記基板に対し、前記基板の前記レンチキュラレンズ用凹部が形成される面とは反対の面側から、超短パルスレーザ光源よりレーザ光を照射して、前記基板に変質領域を形成する工程と、
前記変質領域を有する前記基板にエッチングを施し、前記レンチキュラレンズ用凹部と、アライメントマークとを形成する工程とを有することを特徴とするレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項３】
前記レーザ光のパルス幅は、１０ｆｓ〜１ｐｓである請求項１または２に記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項４】
前記レーザ光のパルスエネルギーは、１μＪ〜１ｍＪである請求項１ないし３のいずれかに記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項５】
前記レーザ光のパルス繰り返し周波数は、１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚである請求項１ないし４のいずれかに記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項６】
前記超短パルスレーザ光源を、前記基板に対して相対的に移動させつつ、前記レーザ光を照射する請求項１ないし５のいずれかに記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項７】
前記超短パルスレーザ光源の、前記基板に対する光軸に垂直平面内における照射位置の間隔は、１〜１００μｍである請求項１ないし６のいずれかに記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項８】
前記基板の厚さ方向での前記変質領域の長さは、１〜５００μｍである請求項１ないし７のいずれかに記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項９】
前記変質領域の、前記基板の面方向での、前記超短パルスレーザ光源を移動させる方向と垂直な方向における幅は、０．５〜１０μｍである請求項６ないし８のいずれかに記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項１０】
前記エッチングは、ウェットエッチングにより行われるものである請求項１ないし９のいずれかに記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項１１】
前記レンチキュラレンズ用凹部の平面視したときの平均幅は、５〜５００μｍである請求項１ないし１０のいずれかに記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項１２】
前記レンチキュラレンズ用凹部の中心付近での深さは、５〜５００μｍである請求項１ないし１１のいずれかに記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項１３】
前記基板は、実質的に透明である請求項１ないし１２のいずれかに記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法により製造されたことを特徴とするレンチキュラレンズ用凹部付き基板。
【請求項１５】
請求項１４に記載のレンチキュラレンズ用凹部付き基板を用いて製造されたことを特徴とするレンチキュラレンズ基板。
【請求項１６】
請求項１５に記載のレンチキュラレンズ基板を備えたことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１７】
光の出射面側表面にフレネルレンズが形成されたフレネルレンズ部と、
前記フレネルレンズ部の出射面側に配置された請求項１５に記載のレンチキュラレンズ基板と、
前記フレネルレンズ部と前記レンチキュラレンズ基板との間に配置された光拡散部とを備えたことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の透過型スクリーンを備えたことを特徴とするリア型プロジェクタ。
【請求項１９】
投写光学ユニットと、導光ミラーと、請求項１６または１７に記載の透過型スクリーンとを備えたことを特徴とするリア型プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に多数のレンチキュラレンズ用凹部が形成されたレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法、レンチキュラレンズ用凹部付き基板、レンチキュラレンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン上に画像を投影する表示装置が知られている。このような表示装置としては、ホームシアター用モニター、大画面テレビ等に適用されるリア型プロジェクタが知られており、近年、その需要が高まりつつある。
このようなリア型プロジェクタでは、その画像形成に主として透過型スクリーンが用いられる。このような透過型スクリーンには、レンチキュラレンズが一般的に用いられている。
このような透過型スクリーンに用いるレンチキュラレンズの製造方法としては、所定パターンの開口を有するマスクを用いたエッチングにより、レンチキュラレンズを形成するための凹部（レンチキュラレンズ用凹部）を形成し、これを型にして製造する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、かかる技術では、基板上に、レンチキュラレンズ用凹部を微細に形成するのが困難であった。また、このような方法は、いくつもの工程を有するため、煩雑であるといった問題もあった。さらに、比較的大型のリア型プロジェクタ等では、大面積でのレジスト形成、パターニングが必要となり、レンチキュラレンズ基板の形成が技術的に困難となるという問題点があった。これを回避するため、比較的面積の小さいレンチキュランズ基板を複数張り合わせるという方法も考えられるが、この場合、レンチキュラレンズ基板同士の境界線が発生してしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平５−２０８８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、簡便にかつ緻密にレンチキュラレンズ用凹部を形成することが可能なレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法、レンチキュラレンズ用凹部付き基板、レンチキュラレンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法は、基板上に、レンチキュラレンズ用凹部を形成するレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法であって、
前記基板に対し、前記基板の前記レンチキュラレンズ用凹部が形成される面とは反対の面側から、超短パルスレーザ光源よりレーザ光を照射して、前記基板に変質領域を形成する工程と、
前記変質領域を有する前記基板にエッチングを施し、前記レンチキュラレンズ用凹部を形成する工程とを有することを特徴とする。
これにより、レンチキュラレンズ用凹部が緻密に配列したレンチキュラレンズ用凹部付き基板を簡便に製造することができる。
【０００６】
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法は、基板上に、レンチキュラレンズ用凹部を形成するレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法であって、
前記基板に対し、前記基板の前記レンチキュラレンズ用凹部が形成される面とは反対の面側から、超短パルスレーザ光源よりレーザ光を照射して、前記基板に変質領域を形成する工程と、
前記変質領域を有する前記基板にエッチングを施し、前記レンチキュラレンズ用凹部と、アライメントマークとを形成する工程とを有することを特徴とする。
これにより、レンチキュラレンズ用凹部が緻密に配列したレンチキュラレンズ用凹部付き基板を簡便に製造することができる。また、工程数を大幅に増やさずにアライメントマークを形成することができる。
【０００７】
本発明のでレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法は、前記レーザ光のパルス幅は、１０ｆｓ〜１ｐｓであるのが好ましい。
これにより、多光子吸収を効果的に生じさせることができるため、より効率的に変質領域を形成することができる。
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記レーザ光のパルスエネルギーは、１μＪ〜１ｍＪであるのが好ましい。
これにより、より効率的に変質領域を形成することができる。
【０００８】
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記レーザ光のパルス繰り返し周波数は、１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚであるのが好ましい。
これにより、より効率的に変質領域を形成することができる。
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記超短パルスレーザ光源を、前記基板に対して相対的に移動させつつ、前記レーザ光を照射するのが好ましい。
これにより、より確実に、かつ、連続的に変質領域を形成することができる。
【０００９】
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記超短パルスレーザ光源の、前記基板に対する光軸に垂直平面内における照射位置の間隔は、１〜１００μｍであるのが好ましい。
これにより、より確実に、かつ、連続的に変質領域を形成することができる。
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記基板の厚さ方向での前記変質領域の長さは、１〜５００μｍであるのが好ましい。
これにより、エッチング工程において、基板が食刻される度合いを適度なものとすることができる。また、エッチング工程において形成されるレンチキュラレンズ用凹部の形状は、特に光学特性に優れたレンチキュラレンズを得るのに最適なものとなる。
【００１０】
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記変質領域の、前記基板の面方向での、前記超短パルスレーザ光源を移動させる方向と垂直な方向における幅は、０．５〜１０μｍであるのが好ましい。
これにより、エッチング工程において、基板が食刻される度合いを適度なものとすることができる。また、エッチング工程において形成されるレンチキュラレンズ用凹部の形状は、特に光学特性に優れたレンチキュラレンズを得るのに最適なものとなる。
【００１１】
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記エッチングは、ウェットエッチングにより行われるものであるのが好ましい。
これにより、ドライエッチング法に比べて簡単な装置で処理を行うことができ、さらに、一度に多くの基板に対して処理を行うことができる。その結果、生産性が向上し、安価にレンチキュラレンズ用凹部付き基板を提供することができる。
【００１２】
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記レンチキュラレンズ用凹部の平面視したときの平均幅は、５〜５００μｍであるのが好ましい。
これにより、例えば、このようなレンチキュラレンズ用凹部付き基板を用いて製造される透過型スクリーンは、スクリーンに投影される画像において優れた解像度を有するものとなる。
【００１３】
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記レンチキュラレンズ用凹部の中心付近での深さは、５〜５００μｍであるのが好ましい。
これにより、このようなレンチキュラレンズ用凹部を用いて得られるレンチキュラレンズの光学特性を特に優れたものとすることができる。
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記基板は、実質的に透明であるのが好ましい。
これにより、レンチキュラレンズ用凹部付き基板を用いてレンチキュラレンズ基板を製造する際、レンチキュラレンズ基板をレンチキュラレンズ用凹部付き基板から剥離せずに用いることができる。
【００１４】
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板は、本発明の凹部付き基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、レンチキュラレンズ用凹部が緻密に配列したレンチキュラレンズ用凹部付き基板を生産性よく得ることができる。特に、比較的大面積のレンチキュラレンズ用凹部付き基板を容易かつ安価に得ることができる。
【００１５】
本発明のレンチキュラレンズ基板は、本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、レンチキュラレンズが緻密に配列したレンチキュラレンズ基板を生産性よく得ることができる。特に、比較的大面積のレンチキュラレンズ基板を容易かつ安価に得ることができる。
【００１６】
本発明の透過型スクリーンは、本発明のレンチキュラレンズ基板を備えたことを特徴とする。
これにより、透過型スクリーンを生産性よく得ることができる。特に、比較的大面積の透過型スクリーンを容易かつ安価に得ることができる。
本発明の透過型スクリーンは、光の出射面側表面にフレネルレンズが形成されたフレネルレンズ部と、
前記フレネルレンズ部の出射面側に配置された本発明のレンチキュラレンズ基板と、
前記フレネルレンズ部と前記レンチキュラレンズ基板との間に配置された光拡散部とを備えたことを特徴とする。
これにより、好適な視野角分布を有するとともに、モアレの発生が抑制された透過型スクリーンを提供することができる。
【００１７】
本発明のリア型プロジェクタは、本発明の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする。
これにより、リア型プロジェクタを生産性よく得ることができる。特に、比較的大面積のリア型プロジェクタを容易かつ安価に得ることができる。
本発明のリア型プロジェクタは、投写光学ユニットと、導光ミラーと、本発明の透過型スクリーンとを備えたことを特徴とする。
これにより、リア型プロジェクタを生産性よく得ることができる。特に、比較的大面積のリア型プロジェクタを容易かつ安価に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板およびレンチキュラレンズ基板は、それぞれ、個別基板とウエハーの双方を含むものとする。
まず、本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法について、図１〜図４を参照しながら説明する。
図１は、本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図、図２は、図１中のＹ−Ｙ線における断面図、図３は、レンチキュラレンズ用凹部の形成過程を示す模式的な縦断面図、図４は、レンチキュラレンズ用凹部付き基板を示す模式的な平面図である。
【００１９】
本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、基板に対して、超短パルスレーザ光源よりレーザ光を照射して、基板に変質領域を形成する工程と、該変質領域が形成された基板にエッチングを施し、レンチキュラレンズ用凹部（以下、単に凹部ともいう）を形成する工程とを有することを特徴とする。なお、実際には基板上に多数のレンチキュラレンズ用凹部を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、１つのレンチキュラレンズ用凹部を形成する場合を例として挙げて説明する。また、本明細書中における変質領域とは、化学的に変質した領域、微小の亀裂または欠損等を含むものをいう。
まず、レンチキュラレンズ用凹部付き基板２を製造するに際し、ガラス基板５を用意する。
【００２０】
このガラス基板５は、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。また、ガラス基板５は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
基板５の材料としてはソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。
上述した中でも、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス（例えば、ネオセラム等）を用いると、加工が比較的容易となるとともに、得られるレンチキュラレンズ凹部付き基板を好適な光学的特性を有するものとすることができる。また、ソーダガラス、結晶性ガラスは、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。
【００２１】
また、例えば、製造時の環境により特性が変化しにくい石英ガラスを用いた場合には、得られるレンチキュラレンズ凹部付き基板は、反り、たわみ等の生じにくい、安定性に優れたものとなる。
ガラス基板５の厚さは、ガラス基板５を構成する材料、屈折率等の種々の条件により異なるが、通常、０．３〜３ｍｍ程度が好ましく、０．５〜２ｍｍ程度がより好ましい。厚さをこの範囲内とすると、必要な光学特性を備えたコンパクトなレンチキュラレンズ用凹部付き基板２を得ることができる。
【００２２】
［変質領域形成工程］
まず、図１に示すように、ガラス基板５に対し、ガラス基板５の凹部３を形成する面とは反対の面側から、超短パルスレーザ光源７よりレーザ光を、ガラス基板５の内部で集光するように照射する。
このように超短パルスレーザ光源７よりレーザ光を照射すると、多光子吸収により、該レーザ光の焦点（集光点）近傍から、レーザ光の照射方向、すなわち、図１中Ｘの方向に向かって、変質領域６が形成される。
【００２３】
さらに、超短パルスレーザ光源７を、ガラス基板５の面方向と平行に、かつ、直線的に移動させつつ、レーザ光を照射する。このように超短パルスレーザ光源７（集光点）を移動させると、図２に示すように、変質領域６を、超短パルスレーザ光源７の移動方向に連続的に形成することができる。なお、超短パルスレーザ光源７を移動させずに、ガラス基板５を移動させるものであってもよいし、両方を移動させてもよい。
【００２４】
このように超短パルスレーザ光源７を用いることによって、変質領域６の、ガラス基板５の面方向での、超短パルスレーザ光源７を移動させる方向と垂直な方向における幅を極めて小さいものとすることができる。これにより、最終的に得られるレンチキュラレンズ用凹部付き基板２は、凹部３が緻密に配列したものとなる。
なお、所望の形状の変質領域６を形成した後、レーザ光の照射を停止させる。その後、形成した変質領域６と平行に、かつ、所定の間隔をあけて、上記操作を繰り返し行う。これにより、変質領域６が規則的に配列したガラス基板５が得られる。
【００２５】
超短パルスレーザ光源に用いられるレーザとしては、特に限定されないが、パルス幅において、フェムト秒オーダーのレーザを用いるのが好ましい。また、再生増幅された超短パルスを用いるのが好ましい。これにより、多光子吸収に必要なエネルギー強度を容易に得ることができ、使用する波長に対し透明な材料（ガラス基板５）においても、吸収を誘起させることが可能となる。このようなレーザを用いることによって、熱拡散により生じる不要な変質領域をほとんど有しない変質領域６を形成することができる。また、多光子吸収の持つ非線形効果から、光軸に対して垂直な方向に対し、回折限界以下の領域で変質領域６を形成することができる。
【００２６】
照射されるレーザ光のパルス幅は、１０ｆｓ〜１ｐｓであるのが好ましく、５０ｆｓ〜５００ｆｓであるのがより好ましく、１００ｆｓ〜１５０ｆｓであるのがさらに好ましい。これにより、多光子吸収を効果的に生じさせることができるため、より効率的に変質領域６を形成することができる。また、目的とする部位にのみ選択的に変質領域６を形成することができる。これに対し、パルス幅が前記下限値未満であると、多光子吸収を生じるのが困難となる場合があり、そのため、十分な変質領域６が形成されない可能性がある。一方、パルス幅が前記上限値を超えると、レーザ光の照射領域の周辺に熱拡散が生じる場合があり、結果として、変質領域６の形状を制御するのが困難となる場合がある。
また、レーザ光の波長は、２００〜１５００ｎｍであるのが好ましく、４００〜８００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、多光子吸収による材料（ガラス基板５）内部での変質領域６を形成可能であり、また、光軸に対し垂直方向の変質領域６の幅をより減少させることが可能となる。
【００２７】
また、レーザ光のパルスエネルギーは、１μＪ〜１ｍＪであるのが好ましく、１０μＪ〜５００μＪであるのがより好ましく、８０μＪ〜１２０μＪであるのがさらに好ましい。これにより、より効率的に変質領域６を形成することができる。これに対し、パルスエネルギーが前記下限値未満であると、エッチングレートを十分向上させるための変質領域６を形成するのが困難となる場合がある。一方、パルスエネルギーが前記上限値を超えると、変質領域６の形状や大きさ等を制御するのが困難となる場合がある。
【００２８】
また、レーザ光のパルス繰り返し周波数は、１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚであるのが好ましく、１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚであるのがより好ましい。これにより、より効率的に変質領域６を形成することができる。
超短パルスレーザ光源７の、ガラス基板５に対する光軸に垂直平面内における照射位置の間隔は、１〜１００μｍであるのが好ましく、５〜５０μｍであるのがより好ましい。これにより、生産性よく変質領域６を形成することができる。これに対し、照射位置の間隔が前記下限値未満であると、レンチキュラレンズ用凹部付き基板２の生産性が低下する場合がある。一方、照射位置の間隔が前記上限値を超えると、所望の形状の変質領域６を確実に形成するのが困難となる場合がある。
【００２９】
なお、本発明の方法によれば、照射されるレーザ光の焦点位置やパルス幅等のレーザ光の照射条件を制御することによって、変質領域の長さや幅等を容易に制御することができる。その結果、後述するレンチキュラレンズ用凹部を所望の形状や大きさにより確実に制御することができる。例えば、変質領域６の長さを大きくするようにレーザ光の焦点等を調整すると、中心付近での深さが深い凹部３を形成することができ、アスペクト比を比較的大きなものとすることができる。また、変質領域の長さを小さくするようにレーザ光の焦点等を調整すると、中心付近での深さの浅い凹部３を形成することができ、アスペクト比を比較的小さなものとすることができる。
以上のようにして形成された変質領域６は、他の部分と比較して、エッチングレートが大きいため、後に詳述するようなエッチングを施すことで、凹部３を形成することができる。
【００３０】
ガラス基板５の厚さ方向での変質領域６の長さ（図中Ａで表される長さ）は、１〜５００μｍであるのが好ましい。これにより、後述するエッチング工程において、ガラス基板５が食刻される度合いを適度なものとすることができる。また、後述するエッチング工程において形成される凹部３の形状は、特に光学特性に優れたレンチキュラレンズを得るのに最適なものとなる。これに対し、変質領域６の長さが前記下限値未満であると、後述するエッチング工程で形成される凹部３の深さを十分に大きくするのが困難となり、これにより得られるレンチキュラレンズ基板において、十分な光学特性を得るのが困難となる場合がある。一方、変質領域６の長さが前記上限値を超えると、凹部３の形状等を制御するのが困難となる場合がある。
【００３１】
また、ガラス基板５の面方向での、超短パルスレーザ光源７を移動させる方向と垂直な方向における変質領域６の幅（図中Ｂで表される幅）は、０．５〜１０μｍであるのが好ましく、１〜５μｍであるのがより好ましい。これにより、後述するエッチング工程において、ガラス基板５が食刻される度合いを適度なものとすることができる。また、後述するエッチング工程において形成される凹部３の形状は、特に光学特性に優れたレンチキュラレンズを得るのに最適なものとなる。
また、隣接する変質領域６同士の間隔は、５〜５００μｍであるのが好ましく、１０〜１００μｍであるのがより好ましい。これにより、ガラス基板５上に、緻密に、かつ適度な大きさの凹部３を形成することができる。
【００３２】
なお、変質領域６は、図示の構成のように、ガラス基板５の表面（凹部３を形成する側の面）まで連続して形成されるものであってもよいし、ガラス基板５の表面まで形成されていないものであってもよい。前者の場合には、後に詳述するようなエッチングを施して凹部３を形成する際に、無駄なく、より経済的に凹部３を形成することができる。一方、後者の場合には、ガラス基板５上に形成される各凹部３の深さ、幅、曲率半径等を、各凹部３で異なるように制御することができる。
また、レーザ光の照射条件は、照射する各部位において異なるものであってもよい。
【００３３】
［エッチング工程］
次に、図２に示すように、変質領域６を形成したガラス基板５にエッチングを施し、ガラス基板５上に凹部３を形成する。
前述したように、変質領域６は、他の部分と比較して、エッチングレートが大きいため、図２（ｂ）に示すように、他の部分よりも速く食刻され、変質領域６に対応する部位に、孔部６１が形成される。
【００３４】
その後、孔部６１は徐々に食刻され（図２（ｃ）参照）、所望のサイズとなるまでエッチングが施され、図２（ｄ）に示すような凹部３が形成される。
エッチング法としては、例えば、ウェットエッチング法、ドライエッチング法等が挙げられる。その中でも、ウェットエッチング法を用いるのが好ましい。これにより、ドライエッチング法に比べて簡単な装置で処理を行うことができ、さらに、一度に多くの基板に対して処理を行うことができる。その結果、生産性が向上し、安価にレンチキュラレンズ用凹部付き基板２を提供することができる。
【００３５】
前述したエッチング法の中で、ウェットエッチング法を用いる場合には、エッチング剤として、フッ化水素水溶液、フッ化アンモン溶液、フッ酸＋硝酸水溶液、塩化鉄（III）溶液、アルカリ水溶液等を用いることができる。
また、ドライエッチング法を用いる場合には、エッチング剤として、ＣＨＦ３ガス、塩素系ガス等を用いることができる。
以上により、凹部３が形成されたレンチキュラレンズ用凹部付き基板２（本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板）が得られる。
【００３６】
形成された凹部３の平面視したときの平均幅は、５〜５００μｍであるのが好ましく、１０〜１００μｍであるのがより好ましい。これにより、例えば、このようなレンチキュラレンズ用凹部付き基板２を用いて製造される透過型スクリーンは、スクリーンに投影される画像において優れた解像度を有するものとなる。
また、凹部３の中央部付近での平均曲率半径は、２．５〜２５０μｍであるのが好ましく、５〜５０μｍであるのがより好ましい。これにより、このようなレンチキュラレンズ用凹部３を用いて得られるレンチキュラレンズの光学特性を特に優れたものとすることができる。
【００３７】
また、凹部３の中心付近での深さは、５〜５００μｍであるのが好ましく、１０〜２００μｍであるのがより好ましい。これにより、このような凹部３を用いて得られるレンチキュラレンズの光学特性を特に優れたものとすることができる。
以上説明したような本発明の方法によれば、変質領域を基板上に緻密に形成することができるため、最終的に得られるレンチキュラレンズ用凹部付き基板を、レンチキュラレンズ用凹部が緻密に配列したものとすることができる。
【００３８】
また、本発明の方法によれば、形成されるレンチキュラレンズ用凹部の平均幅をｃ、中心付近での深さをｄとしたときの、ｄ／ｃ、いわゆる、アスペクト比を容易に制御することができる。
また、本発明の方法によれば、大型の基板に対する処理も容易に行うことができる。大型の基板を製造する場合に、従来のように複数の基板を貼り合わせる必要がなくなり、貼りあわせの継ぎ目をなくすことができる。これにより高品質の大型レンチキュラレンズ用凹部付き基板を簡便な方法で安価に製造することができる。
【００３９】
また、本発明の方法によれば、図４に示すように、アライメントマーク４を、上述した凹部３と同様にして、形成することができる。すなわち、アライメントマーク４を形成すべき位置に、超短パルスレーザ光源７より、レーザ光を照射して変質領域を形成し（変質領域形成工程）、その後、エッチングを施す（エッチング工程）ことにより、凹部としてのアライメントマーク４が形成される。
【００４０】
このようなアライメントマーク４の形成は、凹部３の形成とほぼ同時に行うことができる。このように凹部３を形成する過程で、アライメントマーク４も形成することで、工程数を大幅に増やさずにアライメントマーク４を形成することができる。
このアライメントマーク４は、例えば、後述するレンチキュラレンズ基板１や、該レンチキュラレンズ基板１を用いて様々なものを製造する際に、位置決めの指標とされる。
【００４１】
なお、アライメントマーク４を形成するための変質領域を形成する際のレーザ光の焦点位置や照射条件等は、凹部３を形成するための変質領域６を形成する際のそれらと、異なるものであってもよいし、同じであってもよい。
アライメントマーク４の形成位置は特に限定されないが、例えば、図４に示すように、アライメントマーク４を凹部３の形成領域外に形成することができる。
【００４２】
アライメントマーク４は、レンチキュラレンズ用凹部付き基板２上に複数箇所設けるのが好ましい。特に、アライメントマーク４はレンチキュラレンズ用凹部付き基板２の角部に複数箇所設けるのが好ましい。これにより、位置決めをより容易に行うことができるようになる。
図４は、アライメントマーク４を十字型にした例を示している。アライメントマーク４の形状は、特に限定されないが、図１に示すように、角を形成する角部４１を有しているのが好ましい。このようにアライメントマーク４が角部４１を有していると、位置決めをより正確に行うことができるようになる。
【００４３】
さらには、図４に示すように、アライメントマーク４は、その中心部位を示すマーク（図１では円形の開口４４）を有しているのが好ましい。これにより、位置決めの精度をさらに向上させることができる。
なお、上述した実施形態では、レンチキュラレンズ用凹部付き基板２のレンチキュラレンズ用凹部３を形成する領域外にアライメントマーク４を形成したが、レンチキュラレンズ用凹部３を形成する領域内にアライメントマーク４を形成してもよいことは言うまでもない。
【００４４】
このアライメントマーク４は、例えば、レンチキュラレンズ用凹部付き基板２を用いて種々のものを組み立てるとき、様々な位置決めに用いることができる。
また、上述した実施形態では、変質領域６が連続的に形成された場合について説明したが、例えば、パルス繰り返し周波数、超短パルスレーザ光源７の照射位置の間隔や相対的な移動速度を調整することによって、図５に示すように、超短パルスレーザ光源７の移動方向に向かって、微小の変質領域６を断続的に形成することができる。このように断続的に形成することにより、超短パルスレーザ光源７の消費電力を抑えることができ、経済性が向上する。また、変質領域６を連続的に形成させた場合と比べ、加工速度の向上が可能となり、生産性を高められるといった効果が得られる。
【００４５】
このような場合、超短パルスレーザ光源７の移動方向において隣接する変質領域６同士の間隔は、十分に小さいのが好ましい。
隣接する変質領域６同士の間隔は、具体的には、１００μｍ以下であるのが好ましく、５〜２５μｍであるのがより好ましい。これにより、より確実に凹部３を形成することができる。隣接する変質領域６同士の間隔が大きすぎると、長さ方向での凹部３の形状を均一なものとするのが困難となる場合がある。
【００４６】
次に、前述したようなレンチキュラレンズ用凹部付き基板２を用いて、レンチキュラレンズ基板１を製造する方法について、図６を参照しながら説明する。
なお、本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板およびレンチキュラレンズ基板は、以下に述べる透過型スクリーンやリア型プロジェクタ以外にも、例えば、液晶表示装置（液晶パネル）、有機または無機ＥＬ（Electro luminescence：エレクトロルミネッセンス）表示装置、ＣＣＤ、光通信素子等の各種電気光学装置、その他の装置等に用いることができるのは言うまでもない。
【００４７】
＜１＞まず、図６（ａ）に示すように、カバーガラス１３を、接着剤を介して、レンチキュラレンズ用凹部付き基板２の凹部３が形成された面に接合する。
この接着剤が硬化する（固化する）ことにより、樹脂層（接着剤層）１４が形成される。また、これにより、樹脂層１４に、凹部３に充填された樹脂で構成され、凸レンズとして機能するレンチキュラレンズ８が形成される。
なお、この接着剤には、基板５の屈折率よりも高い屈折率（例えばｎ＝１．６０程度）の光学接着剤等が好適に用いられる。
【００４８】
＜２＞次に、図６（ｂ）に示すように、カバーガラス１３の厚さを薄くする。
これは、カバーガラス１３に、例えば、研削、研磨、エッチング等の処理を施すことにより行うことができる。
カバーガラス１３の厚さは、特に限定されないが、必要な光学特性を備えたレンチキュラレンズ基板１を得る観点から、１０〜１０００μｍ程度が好ましく、２０〜１５０μｍ程度がより好ましい。
なお、積層したカバーガラス１３が、以降の工程を行うのに最適な厚さの場合には、本工程は行わなくてもよい。
【００４９】
これにより、図７に示すような、多数のレンチキュラレンズ８を有するレンチキュラレンズ基板１が得られる。
なお、前記レンチキュラレンズ基板の製造方法の説明においては、レンチキュラレンズ用凹部付き基板２の凹部３に樹脂を充填してカバーガラス１３で挟み込み、該樹脂でレンチキュラレンズ８を構成した場合を例に挙げて説明したが、レンチキュラレンズ用凹部付き基板２を型として用いた２Ｐ法（フォトポリマゼーション）によってレンチキュラレンズ基板を製造することもできる。
【００５０】
以下、２Ｐ法によるレンチキュラレンズ基板の製造方法を、図８〜図１０を参照しながら説明する。
まず、図８（ａ）に示すように、本発明によって製造された、レンチキュラレンズ用の凹部３が形成されたレンチキュラレンズ用凹部付き基板２を用意する。本方法では、この凹部３が形成されたレンチキュラレンズ用凹部付き基板２を型として用いる。これら凹部３に樹脂が充填されることにより、レンチキュラレンズ８が形成される。なお、凹部３の内面には、例えば離型剤等が塗布されていてもよい。そして、このレンチキュラレンズ用凹部付き基板２を、例えば凹部３が鉛直上方に開放するように設置する。
【００５１】
＜Ｃ１＞次に、凹部３が形成されたレンチキュラレンズ用凹部付き基板２上に、樹脂層１４１（レンチキュラレンズ８）を構成することとなる未硬化の樹脂を供給する。
＜Ｃ２＞次に、かかる樹脂に透明基板５３を接合し、押圧・密着させる。
＜Ｃ３＞次に、前記樹脂を硬化させる。この硬化方法は、樹脂の種類によって適宜選択され、例えば、紫外線照射、加熱、電子線照射等が挙げられる。
これにより、図８（ｂ）に示すように、樹脂層１４１が形成され、また、凹部３内に充填された樹脂により、レンチキュラレンズ８が形成される。
【００５２】
＜Ｃ４＞次に、図８（ｃ）に示すように、型であるレンチキュラレンズ用凹部付き基板２をレンチキュラレンズ８から取り外す。
＜Ｃ５＞次に、図９（ｄ）に示すように、例えばレンチキュラレンズ８が鉛直上方に向くように透明基板５３を設置した後、樹脂層１４２を構成することとなる未硬化の樹脂を、レンチキュラレンズ８上に供給する。この供給方法としては、例えば、スピンコート等の塗布法、平板の型等を使った２Ｐ法等が挙げられる。
【００５３】
＜Ｃ６＞次に、図１０（ｅ）に示すように、基板（ガラス層）５４をかかる樹脂に接合し、押圧・密着させた後、かかる樹脂を硬化させ、樹脂層１４２を形成する。基板５４の構成材料としては、例えば、前述した基板５と同様の構成材料等が挙げられる。
＜Ｃ７＞その後、必要に応じ、基板５４の厚さを研削、研磨等により調整してもよい。
これにより、図１２に示すようなレンチキュラレンズ基板１が得られる。
【００５４】
また、上述した説明では、１枚のレンチキュラレンズ用凹部付き基板を用いて構成された平凸レンズ（平凸型レンチキュラレンズ）を備えたレンチキュラレンズ基板を用いているが、本発明のレンチキュラレンズ基板は、これに限定されるものではない。
例えば、２枚のレンチキュラレンズ用凹部付き基板を用いて両凸レンズを備えたレンチキュラレンズ基板を構成することもできる。この場合、２枚のレンチキュラレンズ用凹部付き基板は、いずれも、規則的なパターンのレンチキュラレンズ用凹部を有するものであるのが好ましい。これにより、２枚のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の位置合わせを容易に行うことができる。
【００５５】
以下に、規則的なパターンでレンチキュラレンズ用凹部が形成された２枚のレンチキュラレンズ用凹部付き基板を用いて構成された両凸レンズ（両凸型レンチキュラレンズ）を備えたレンチキュラレンズ基板について説明する。
図１１は、このレンチキュラレンズ基板の実施形態を示す模式的な縦断面図である。
同図に示すように、このレンチキュラレンズ基板１は、本発明によって製造された、第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板（第１の基板）２１と、第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板（第２の基板）２２と、樹脂層１４と、レンチキュラレンズ８と、スペーサー９とを有している。
【００５６】
第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２１は、第１の基板（第１の透明基板）５５上に凹曲面（レンズ曲面）を有する複数（多数）の第１の凹部（レンチキュラレンズ用凹部）３６と第１のアライメントマーク４２とが形成された構成となっている。
第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２は、第２の基板（第２の透明基板）５６上に凹曲面（レンズ曲面）を有する複数（多数）の第２の凹部（レンチキュラレンズ用凹部）３７と第２のアライメントマーク４３とが形成された構成となっている。
【００５７】
そして、このレンチキュラレンズ基板１は、第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２１と第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２とが、第１の凹部３６と第２の凹部３７とが対向するように、樹脂層（接着剤層）１４を介して接合された構成となっている。また、このレンチキュラレンズ基板１では、第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２１と第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２との間に、第１の凹部３６と第２の凹部３７との間に充填された樹脂で、両凸レンズよりなるレンチキュラレンズ８が構成されている。
【００５８】
このレンチキュラレンズ基板１は、２つの領域、有効レンズ領域９９と非有効レンズ領域１００とを有している。有効レンズ領域９９とは、第１の凹部３６および第２の凹部３７内に充填される樹脂により形成されるレンチキュラレンズ８が、使用時にレンチキュラレンズとして有効に用いられる領域をいう。一方、非有効レンズ領域１００とは、有効レンズ領域９９以外の領域をいう。
【００５９】
このようなレンチキュラレンズ基板１は、例えば、第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２１側から光Ｌを入射させ、第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２側から光Ｌを出射させて、使用される。
そして、このようなレンチキュラレンズ基板１は、例えば以下のようにして製造することができる。以下、図１２および図１３を参照しつつ、レンチキュラレンズ基板の製造方法を説明する。
【００６０】
レンチキュラレンズ基板を製造する際には、本発明によって製造された、第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２１および第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２を、まず用意する。
この場合、第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２１の第１の凹部３６の形状（例えば曲率半径等）と、第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２の第２の凹部３７の形状とを異なるものとしてもよい。
【００６１】
＜Ｄ１＞まず、図１２に示すように、第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２１の第１の凹部３６が形成された面に、少なくとも有効レンズ領域９９を覆うように、所定の屈折率（特に第１の基板５５および第２の基板５６の屈折率より高い屈折率）を有する未硬化の樹脂１４３を供給し、第１の凹部３６内に樹脂１４３を充填する。また、この際、第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２１上にスペーサー９を含む未硬化の樹脂１４４を供給する。かかる樹脂１４４は、例えばスペーサー９を設置する部位に供給する。
【００６２】
樹脂１４３と樹脂１４４とは、同種類の材料で構成するのが好ましい。これにより、製造されるレンチキュラレンズ基板で、樹脂１４３と樹脂１４４との熱膨張係数が相違することにより、そり、たわみ等が生じることが好適に防止される。
樹脂１４３を第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２１上に供給する際、スペーサー９が樹脂１４４中に分散していると、スペーサー９を均一に配設することが容易となる。これにより、形成される樹脂層１４の厚みムラが好適に抑制される。
【００６３】
＜Ｄ２＞次に、図１３に示すように、樹脂１４３および樹脂１４４上に第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板（相手体）２２を設置する（第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２を樹脂に密着させる）。
このとき、第１の凹部３６と第２の凹部３７とが対向するように、第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２を、樹脂上に設置する。また、このとき、第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２がスペーサー９に当接するように、第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２を樹脂上に設置する。これにより、第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２１および第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２の互いに対向する端面間の距離は、スペーサー９で規定される。したがって、レンチキュラレンズ８のコバ厚および最大厚さが、高い精度で規定される。
【００６４】
＜Ｄ３＞次に、第１のアライメントマーク４２と第２のアライメントマーク４３とを用いて、第１の凹部３６と第２の凹部３７との位置合わせを行う。これにより、第２の凹部３７を第１の凹部３６に対応した位置に正確に位置させることができるようになる。このため、形成されるレンチキュラレンズ８の形状、光学特性が、より設計値に近いものとなる。
【００６５】
＜Ｄ４＞次に、樹脂１４３および樹脂１４４を硬化させて樹脂層１４を形成する。
これにより、第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２が樹脂層１４を介して第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２１に接合される。また、樹脂層１４を構成する樹脂のうち、第１の凹部３６と第２の凹部３７との間に充填された樹脂により、レンチキュラレンズ８が形成される。なお、樹脂の硬化は、例えば、樹脂に紫外線、電子線を照射すること、樹脂を加熱すること等により行うことができる。
＜Ｄ５＞その後、必要に応じて、図１３に示すように、研削、研磨等を行い、第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板２２の厚さを調整してもよい。
これにより、図１１に示すような両凸レンズを備えたレンチキュラレンズ基板１を得ることができる。
【００６６】
次に、図７に示したレンチキュラレンズ基板１を備えた透過型スクリーンについて、図１４、図１５を参照しながら説明する。図１４は、本発明の透過型スクリーンの光学系を模式的に示す縦断面図、図１５は、図１４に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。なお、図１４中においては、レンチキュラレンズ基板１を簡略化して示した。すなわち、図１４中においては、レンチキュラレンズ基板１として、樹脂層１４のみを示し、レンチキュラレンズ用凹部付き基板２やカバーガラス１３等は省略して示した。
【００６７】
この透過型スクリーン２００は、出射面側表面にフレネルレンズが形成されたフレネルレンズ部２１０と、フレネルレンズ部２１０の出射面側に配置され入射面側表面に多数のレンチキュラレンズ８が形成されたレンチキュラレンズ基板１と、フレネルレンズ部２１０とレンチキュラレンズ基板１との間に配置された光拡散部２３０とを備えている。
このように、透過型スクリーン２００は、レンチキュラレンズ基板１を有している。上述した本発明の方法によると、容易に大型のレンチキュラレンズ基板１を製造することができるため、貼り合わせの繋ぎ目のない、高品質の大型スクリーンを製造することができる。
【００６８】
また、本実施形態のように、フレネルレンズ部２１０とレンチキュラレンズ基板１との間に光拡散部２３０が配置されることにより、透過型スクリーン２００の回折光やモアレの発生を、より効果的に防止・抑制することができる。すなわち、図１４に示すように、レンチキュラレンズ基板１の入射面側に光拡散部２３０を配置することにより、各レンチキュラレンズに入射される光（強度、角度、位相等）の規則性が低下し、レンチキュラレンズ基板１における回折光の発生が、より効果的に防止・抑制される。
【００６９】
また、図示のように、フレネルレンズ部２１０とレンチキュラレンズ基板１との間に光拡散部２３０を配置することにより、フレネルレンズを通過した光はいったん光拡散部２３０で拡散された後にレンチキュラレンズ基板１に入射されるようになる。その結果、規則的な干渉パターンの発生が防止・抑制され、フレネルレンズ部２１０とレンチキュラレンズ基板１におけるモアレの発生が防止・抑制される。
【００７０】
また、本実施形態の透過型スクリーン２００においては、光拡散部２３０は、一方の表面が粗面化された（略表面で光拡散する）いわゆる表面光拡散方式の樹脂シートである。このため、光拡散機能は樹脂シート表面で発揮されるため、樹脂シートを薄くしても光拡散機能の低下が防止される。このため、フレネルレンズ部２１０とレンチキュラレンズ基板１との間隔を短くすることができ、内部拡散によるゴーストの発生、コントラスト低下および透過率の低下を防止・抑制することができる。樹脂シートは、例えば、ブラスト処理等により粗面化された型を使用して、キャスト法や押し出し成形法により樹脂シートへの転写を行う方法により製造することができる。このような方法で製造することにより、回折光やモアレの発生が十分に防止された光拡散部を、比較的簡単な方法で製造することができる。
【００７１】
光拡散部２３０のヘイズ値（ＨＡＺＥ値：拡散透過率をＰｄ、全透過率をＰａとしたとき、（Ｐｄ／Ｐａ）×１００で表される値）は、５〜９５％であるのが好ましく、２０〜９３％であるのがより好ましく、５０〜７５％であるのがさらに好ましい。光拡散部２３０のヘイズ値が前記範囲内の値であると、各レンチキュラレンズ８に入射される光（強度、角度、位相等）の規則性を十分に低下させて、回折光やモアレの発生を十分に抑制しつつ、スクリーンに投影される画像において、にごりやボケの発生を十分に防止・抑制することができる。
【００７２】
また、光拡散部２３０の光沢度は、５〜４０％であるのが好ましく、１０〜３５％であるのがより好ましく、１５〜３０％であるのがさらに好ましい。光拡散部２３０の光沢度が前記範囲内の値であると、それぞれのレンズが一定の間隔で規則的に配置されたフレネルレンズ部２１０とレンチキュラレンズ基板１とを重ね合わせることで生じる規則的な干渉パターンの発生を十分に抑制して、回折光やモアレの発生をより効果的に防止・抑制しつつ、スクリーンに投影される画像におけるざらつき感やボケの発生を十分に防止・抑制することができる。なお、光拡散部２３０の光沢度は、入射角６０°としたとき、入射光量に対する反射光量の割合（％）で表される値である。
【００７３】
また、光拡散部２３０を構成する樹脂シートの表面は、略錐状体の凹凸形状を有しているのが好ましい。これにより、回折光やモアレの発生をより効果的に防止・抑制することができる。また、光拡散部２３０を構成する樹脂シートの表面が略錐状体の凹凸形状を有するものである場合、この略錐状体の高低差は５〜２００μｍであるのが好ましい。これにより、回折光やモアレの発生をさらに効果的に防止・抑制することができる。
なお、本発明の透過型スクリーンは、上述した構成に限られない。例えば、レンチキュラレンズ基板１の出射面側に、ブラックストライプや光拡散板や他のレンチキュラレンズをさらに採用した透過型スクリーンとすることもできる。
【００７４】
以下、前記透過型スクリーンを用いたリア型プロジェクタについて説明する。
図１６は、本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、リア型プロジェクタ３００は、投写光学ユニット３１０と、導光ミラー３２０と、透過型スクリーン３３０とが筐体３４０に配置された構成を有している。
そして、このリア型プロジェクタ３００は、その透過型スクリーン３３０として、上述した透過型スクリーン２００を用いている。このため、高品質で大型のリア型プロジェクタとなる。
【００７５】
以上説明したように、本発明では、まず超短パルスレーザ光源からのレーザ光の照射によって、ガラス基板上に所定のパターンで変質領域を形成した後、マスクを施さずにエッチングを行うことによってガラス基板上に所望の凹部を形成することができる。このため、従来のようにマスクを施した後にエッチングによって凹部を形成する場合に比べて容易に凹部を備えたレンチキュラレンズ用凹部付き基板を製造することができる。その結果、レンチキュラレンズ用凹部付き基板、レンチキュラレンズ基板、透過型スクリーン、リア型プロジェクタ等の生産性が向上する。
【００７６】
また、特に前述した方法によれば、大型の基板に対する処理も容易に行うことができる。大型の基板を製造する場合に、従来のように複数の基板を貼り合わせる必要がなくなり、貼り合わせの継ぎ目をなくすことができる。これにより、高品質で大型のレンチキュラレンズ用凹部付き基板、レンチキュラレンズ基板、透過型スクリーン、リア型プロジェクタ等を簡便な方法で安価に製造することができる。
【００７７】
以上、本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板、レンチキュラレンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。
【００７８】
また、前述した実施形態では、マスクを施さずにエッチングを行う方法について説明したが、マスクを施して、エッチングを行うものであってもよい。この場合、全体がエッチングされないため、基板の厚さを保持することができ、その結果、アスペクト比をより容易に大きいものとすることができる。
また、前述した実施形態では、超短パルスレーザ光源（集光点）をガラス基板の面方向に平行に移動させて変質領域を形成する方法について説明したが、これに限定されず、例えば、集光点をガラス基板の幅方向に動かしてもよい。
【００７９】
また、前述した実施形態では、超短パルスレーザ光源を移動させる場合について説明したが、ガラス基板のほうを移動させてもよいし、両方とも移動させてもよい。
また、前述した実施形態では、レンチキュラレンズ用凹部と同様の方法により、凹部としてのアライメントマークを形成する場合について説明したが、アライメントマークは、凸状に形成されたものであってもよい。
【００８０】
また、前述した実施形態では、レンチキュラレンズ基板として、レンチキュラレンズ用凹部付き基板と、透明な樹脂層と、カバーガラスとを有するものとして説明したが、例えば、レンチキュラレンズ用凹部付き基板および／またはカバーガラスはなくてもよい。
また、本発明の透過型スクリーン、リア型プロジェクタは、前述した実施形態のようなものに限定されず、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。例えば、本発明の透過型スクリーンは、レンチキュラレンズ基板１の出射面側に、ブラックストライプや光拡散板や他のレンズをさらに採用した透過型スクリーンであってもよい。また、前述した実施形態では、光拡散部として樹脂シートを設置した構成について説明したが、光拡散部は、例えば、レンチキュラレンズ用凹部付き基板の凹部が形成されている面とは反対側の面に粗面化処理等を施すことにより形成されたものであってもよい。すなわち、光拡散部は、レンチキュラレンズ用凹部付き基板（レンチキュラレンズ基板）と一体的に形成されたものであってもよい。
【００８１】
また、本発明のスクリーン（透過型スクリーン）、リア型プロジェクタは、前述した実施形態のような光拡散部を有していないものであっても良い。すなわち、スクリーン、リア型プロジェクタが、本発明のレンチキュラレンズ基板を有するものである場合、前述したような光拡散部を有していなくても、干渉縞の発生等を十分効果的に防止することができる。
【００８２】
また、上述した説明では、本発明のレンチキュラレンズ基板を、透過型スクリーンおよび該透過型スクリーンを備えた投射型表示装置に用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のレンチキュラレンズ基板を、例えば、ＣＣＤ、光通信素子等の各種電気光学装置、液晶表示装置（液晶パネル）、有機または無機ＥＬ（Electro luminescence：エレクトロルミネッセンス）表示装置、その他の装置等に用いることができるのは言うまでもない。
また、表示装置もリアプロジェクション型の表示装置（リア型プロジェクタ）に限定されず、例えば、フロントプロジェクション型の表示装置に本発明のレンチキュラレンズ基板を用いることができる。
【実施例】
【００８３】
（実施例１）
以下のように、レンチキュラレンズ用凹部を備えたレンチキュラレンズ用凹部付き基板を製造し、このレンチキュラレンズ用凹部付き基板を用いてレンチキュラレンズ基板を製造した。
まず、基板として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ２ｍｍの石英ガラス基板を用意した。
この石英ガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（フッ化水素１０重量％＋グリセリン１５重量％の混合水溶液）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【００８４】
−１Ａ−  次に、この石英ガラス基板の片面側に、フェムト秒レーザを用いて、石英ガラス基板の中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲にレーザ光を照射した。このとき、フェムト秒レーザを、前記範囲の一方の端部からもう一方の端部まで、レーザ光を照射させつつ、直線的に移動させ、図１および図２に示すような変質領域を形成させた。
なお、フェムト秒レーザより照射されたレーザ光は、石英ガラス基板の、レーザ光を照射する側の面とは反対側の面の表面から、１３μｍの位置に焦点を合わせて、波長８００ｎｍ、パルス幅１００ｆｓ、パルスエネルギー１００μＪ、パルス繰り返し周波数１ｋＨｚの条件で照射した。フェムト秒レーザの移動は、５ｍｍ／ｓの速度で行った。また、フェムト秒レーザの照射位置の間隔は、５μｍであった。
【００８５】
さらに、上述のような操作を繰り返し行って、石英ガラス基板の上記範囲前面にわたって、規則的に配列した変質領域を形成した。なお、隣接する変質領域同士の間隔が、１５μｍとなるように、上記操作を繰り返し行った。
形成された変質領域の平均長さは１３μｍ、変質領域の平均幅は１μｍであった。また、なお、変質領域は、石英ガラス基板の、レーザ光を照射する側の面とは反対側の面の表面まで連続して形成された。
また、前記変質領域を形成する際に、上記と同様の条件にて、前記中央部以外の四隅に、図４に示すようなアライメントマークとなるように、アライメントマーク用変質領域を形成した。
【００８６】
−２Ａ−  次に、石英ガラス基板にウェットエッチングを施し、石英ガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、２０℃で、エッチング液としてフッ化水素５ｗｔ％水溶液を用い、浸漬時間は３時間とした。
これにより、石英ガラス基板上に、レンチキュラレンズ用の多数の凹部が規則的に配列したレンチキュラレンズ用凹部付き基板を得た。なお、形成されたレンチキュラレンズ用凹部の平均幅は１５μｍ、曲率半径は、７．５μｍ、中心付近での深さは１５μｍであった。また、隣接するレンチキュラレンズ用凹部同士の間隔（凹部同士の中心間平均距離）は１５μｍであった。
【００８７】
−３Ａ−  次に、レンチキュラレンズ用凹部付き基板を型として用い、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート、屈折率１．４９）樹脂をキャスティング成形により成型加工した。
これにより、レンチキュラレンズ用凹部付き基板の凹部に対応した凸部を有するレンチキュラレンズが、規則的に配列した１．２ｍ×０．７ｍのレンチキュラレンズ基板を得た。形成されたマレンチキュラレンズの平均幅は、１５μｍであった。また、隣接するレンチキュラレンズ同士の間隔（レンチキュラレンズ同士の中心間平均距離）は、１５μｍであった。
【００８８】
（実施例２〜５）
フェムト秒レーザの照射条件を表１に示すようにした以外は、前記実施例１と同様にレンチキュラレンズ用凹部付き基板、レンチキュラレンズ基板を製造した。
（比較例）
まず、基板として、厚さ１ｍｍの石英ガラス基板を用意した。
この石英ガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（フッ化水素１０重量％＋グリセリン１５重量％の混合水溶液）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【００８９】
−１Ｃ−  次に、この石英ガラス基板を、６００℃、８０Ｐａに設定したＣＶＤ炉内に入れ、ＳｉＨ４を３００ｍＬ／分の速度で供給し、ＣＶＤ法にて、厚さ０．６μｍの多結晶シリコン膜（マスクおよび裏面保護層）を形成した。
−２Ｃ−  次に、形成した多結晶シリコン膜（マスク）上に、フォトレジストにより規則的なレンチキュラレンズのパターンを有するレジストを形成し、次いで、多結晶シリコン膜（マスク）に対してＣＦガスによるドライエッチングを行い、次いで、前記レジストを除去して、多結晶シリコン膜（マスク）に開口を形成した。
【００９０】
−３Ｃ−  次に、石英ガラス基板に第１のウェットエッチングを施し、石英ガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、エッチング液には、フッ酸系のエッチング液を用いた。
−４Ｃ−  次に、ＣＦガスによるドライエッチングを行い、多結晶シリコン膜（マスクおよび裏面保護層）を除去した。
これにより、石英ガラス基板上に、レンチキュラレンズ用の多数の凹部が規則的に形成されたウエハー状のレンチキュラレンズ用凹部付き基板を得た。なお、形成された凹部の平均幅は５０μｍ、隣接する凹部同士の間隔（凹部同士の中心間平均距離）は５０μｍであった。
【００９１】
この後、上記−３Ａ−の工程を行い、実施例１と同様にして、多数のレンチキュラレンズが規則的に形成されたレンチキュラレンズ基板を得た。形成されたレンチキュラレンズの平均幅は、５０μｍであった。また、隣接するレンチキュラレンズ同士の間隔（レンチキュラレンズ同士の中心間平均距離）は、５０μｍであった。
実施例１〜５と比較例における、凹部を形成する際の各条件、および形成された凹部の平均幅、凹部の曲率半径、凹部の深さ、隣接する凹部同士の間隔、レンチキュラレンズの平均幅、隣接するレンチキュラレンズ同士の間隔を表１に示す。
【００９２】
【表１】
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【００９３】
（評価）
フェムト秒レーザによって基板上に変質領域を形成した実施例１〜５では、従来の方法に比べ、容易に、かつ安価にレンチキュラレンズ用凹部付き基板、レンチキュラレンズ基板を製造することができた。また、特に、実施例では、１．２ｍ×０．７ｍといった大型の基板に対する処理も容易に行うことができた。一方、フォトリソグラフィ法によりマスクに開口部を形成した比較例では、１．２ｍ×０．７ｍといった大型の基板に対する処理は困難であった。特に、フォトレジストの工程で、多数の不良品を生じ極めて歩留に劣っていた。
【００９４】
また、凹部の平均幅を２０μｍ、隣接する凹部同士の間隔を２０μｍとなるように、比較例と同様の方法でレンチキュラレンズ用凹部付き基板を作製しようと試みたが、開口を確実に形成することができず、凹部が形成されない部位が多数確認され、実用に耐えうるものではなかった。
そして、前記実施例１〜５で得られたレンチキュラレンズ基板を用いて、図１４、図１５に示すような透過型スクリーンを作製し、当該スクリーンを用いて図１６に示すようなリア型プロジェクタを作製した。
【００９５】
得られたリア型プロジェクタのスクリーンにそれぞれ画像を投射させたところ、明るく、高品質の画像を表示することができた。
したがって、かかる透過型スクリーンを用いた投射型表示装置は、スクリーン上に明るく、高品質の画像を投射できることが容易に推察される。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図２】図１中のＹ−Ｙ線における断面図である。
【図３】レンチキュラレンズ用凹部の形成過程を示す模式的な縦断面図である。
【図４】本発明のレンチキュラレンズ用凹部付き基板を示す模式的な平面図である。
【図５】第２実施形態における図１中のＹ−Ｙ線での断面図である。
【図６】本発明のレンチキュラレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図７】本発明のレンチキュラレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図８】本発明のレンチキュラレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図９】本発明のレンチキュラレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１０】本発明のレンチキュラレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図１１】本発明のレンチキュラレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図１２】本発明のレンチキュラレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１３】本発明のレンチキュラレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１４】本発明の透過型スクリーンの光学系を模式的に示す縦断面図である。
【図１５】図１４に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。
【図１６】本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１……レンチキュラレンズ基板  ２……レンチキュラレンズ用凹部付き基板  ２１……第１のレンチキュラレンズ用凹部付き基板  ２２……第２のレンチキュラレンズ用凹部付き基板  ２００……レンチキュラレンズ基板  ３……凹部  ４……アライメントマーク  ４１……角部  ４２……第１のアライメントマーク  ４３……第２のアライメントマーク  ４４……開口  ５……ガラス基板  ５１……透明基板  ５２……ガラス基板  ５３……第１のガラス基板  ５４……第２のガラス基板  ６……変質領域  ６１……孔部  ７……超短パルスレーザ光源  ８……レンチキュラレンズ  ９……スペーサー  ９９……有効レンズ領域  １００……非有効レンズ領域  １１１……開口  １３……カバーガラス  １４……樹脂層  １４１……樹脂層  １４１、１４２……樹脂層  １４３、１４４……樹脂  ２００……透過型スクリーン  ２１０……フレネルレンズ部  ２３０……光拡散部  ３００……リア型プロジェクタ  ３１０……投写光学ユニット  ３２０……導光ミラー  ３３０……透過型スクリーン  ３４０……筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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